[发明专利]一种管线缺陷识别与信息提取方法

权利要求书

1.一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

拍摄管线的图像，并求得沿管线方向的梯度；

对图像中的管线进行边缘提取，累加同一相机下任一图像中的边缘直线，并得到管线的边缘轮廓，利用canny边缘检测算法提取得到管线的位置；

采用模板匹配算法提取任一图像中的雨线区域；

采用sobel算法沿管线的横向方向和总线方向分别求得梯度，对边缘检测的图像进行二值化处理，以提取管线的轮廓；

在管线区域内去除雨线区域；

对管线区域内的缝隙缺陷区域进行填补，得到闭合轮廓；

采用Graham扫描算法对闭合轮廓进行凸包检测，并去除噪声点，以得到病害的区域。

2.根据权利要求1所述的一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，所述图像中管线沿纵向方向布设，并且采用sobel算法求得纵向方向的梯度。

3.根据权利要求1所述的一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，对图像中的管线进行边缘提取，包括：

预设阈值T，并对求得梯度后的图像进行二值化处理，所述T为大于1的自然数；

采用霍夫变换检测图像中管线的直线，即设某条直线与x轴的夹角为θ，距离为r_θ，则直线上的任一点(x₀,y₀)，都满足：

r_θ＝x₀cosθ+y₀sinθ；

所述图像的横向方向为x轴，纵向方向为y轴；

预设管线的最小宽度阈值，并提出小于最小宽度阈值的直线；

预设直线的斜率阈值，并剔除斜率小于斜率阈值的直线；

对直线进行曲线焦点和长度检测，以得到管线的边缘对应的直线。

4.根据权利要求1或3所述的一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，还包括：

在图像中，将管线的左侧轮廓直线和右侧轮廓直线分别延伸至图像边缘，分别得到数个与图像边缘的交点和

分别求得交点和各自的中间的点和

连接中间的交点，得到管线的边缘轮廓的直线，左侧轮廓直线表达式为：

y^l＝k₀x^l+b₀

其中，表示左侧轮廓与图像上边缘的交点的中间点的纵坐标；表示左侧轮廓与图像下边缘的交点的中间点的纵坐标；表示左侧轮廓与图像上边缘的交点的中间点的横坐标；表示左侧轮廓与图像下边缘的交点的中间点的横坐标；height表示整张图片的高度；threshold表示边缘直线向中间平移的阈值；

右侧轮廓直线表达式为：

y^r＝k₁x^r+b₁

其中，表示右侧轮廓与图像上边缘的交点的中间点的纵坐标；表示右侧轮廓与图像下边缘的交点的中间点的纵坐标；表示右侧轮廓与图像上边缘的交点的中间点的横坐标；表示右侧轮廓与图像下边缘的交点的中间点的横坐标。

5.根据权利要求1所述的一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，采用模板匹配算法提取任一图像中的雨线区域，包括以下步骤：

制作雨线模板；

采用相关匹配的方法进行匹配，即计算雨线模板和图像之间的乘积，其表达式为：

其中，T(x',y')为模板图像矩阵；I(x+x',y+y')为源图像矩阵；

剔除图像中雨线轮廓的噪声区域，并匹配得到最强感应区域，即为雨线区域。

6.根据权利要求5所述的一种管线缺陷识别与信息提取方法，其特征在于，对所述雨线区域进行膨胀处理。